آیا مسیر اینترنت به درد می خورد؟ – نسخه 2023

حتی بزرگترین شبکه ها و IXP ها قطعی دارند، که برخی از آنها را در گذشته گزارش کرده ایم – AMS-IX و سطح 3 در سال 2015، DECIX در سال 2018 و LINX در سال 2021. و در حالی که رویدادهایی مانند این برای این عناصر مهم اینترنت نادر است، زمانی که آنها انجام دادن اتفاق می افتد، جالب است که ببینیم چه چیزی می توانیم از آنها بیاموزیم.

به عنوان مثال، یک چیزی که باید بپرسید این است: اینترنت در برابر این نوع رویدادها چقدر مقاوم است؟ در تحلیل‌های قبلی، تا جایی که می‌توانستیم آن را اندازه‌گیری کنیم، پاسخ تا حد زیادی این بود: زیاد. پس بیایید ببینیم که آیا این بار هم همینطور است.

حادثه

AMS-IX کالبد شکافی دقیق و بسیار خوب خود را از این حادثه ارائه کرده است اینجا. این نوع گزارش شفاف و کامل پس از این نوع رویداد بسیار ارزشمند است. گرافیک در شکل 1 (همچنین از AMS-IX) نمایی از تأثیر حادثه را نشان می دهد. در غروب 22 نوامبر، می توانید شاهد کاهش شدید و ناگهانی ترافیک باشید، به دنبال آن یک دوره بهبودی و سپس افت دوم در صبح روز 23 نوامبر رخ می دهد.

دیدگاه اطلس RIPE

برای دریافت تصویری گسترده تر از آنچه اتفاق افتاده است، به اطلس RIPE مراجعه می کنیم. روشی که ما برای این کار اتخاذ کردیم، همان روشی است که برای تحلیل های قبلی این نوع رویدادها استفاده کردیم. به طور خلاصه: برای کالیبره کردن اندازه‌گیری‌های خود، مجموعه‌ای از جفت‌های مبدا-مقصد را می‌گیریم که به طور قابل اعتماد IXP را دیدند و در روز قبل از قطع به مقصد مورد نظر رسیدند. ما 66 هزار جفت مبدا-مقصد (7102 کاوشگر منحصر به فرد RIPE Atlas و 1778 مقصد منحصر به فرد) را پیدا کردیم. برای این جفت‌ها، ما سپس مشاهده می‌کنیم که چگونه دو ویژگی – “see AMS-IX” و “reach destination” – برای مسیرهای ردیاب در روز خود رویداد و دو روز بعد نگه می‌دارند. در شکل 2، مجموعه مسیرهای ردیابی با هر دو ویژگی دارای برچسب “OK” و رنگ آبی تیره هستند.

در حوالی ساعت 18:00 UTC در 22 نوامبر، کاهش شدید ناگهانی در تعداد دفعات مشاهده شبکه همتای AMS-IX وجود دارد. در همان زمان، ما تعداد مسیرهای ردیاب را می بینیم که به طور قابل اعتماد به هدف مورد نظر می رسند، اما اکنون از AMS-IX منحرف می شوند و بیشترین افت را به خود اختصاص می دهند (آبی روشن در شکل 2). همچنین بخش نسبتاً کمی از پیوندهای شکسته وجود دارد (قرمز و نارنجی در شکل 2)، اما به طور کلی می بینیم که تقریباً همه مسیرها با موفقیت به مقصد می رسند.

پس از رویداد اولیه، بهبودی ثابتی وجود داشت تا اینکه دومین افت بزرگ مسیرهای عبوری از AMS-IX اندکی پس از ساعت 8:00 UTC در 23 نوامبر رخ داد. توجه داشته باشید که این دو رویداد بسیار شبیه به هم هستند: بسیاری از مسیرهای ردیاب منحرف می شوند و همان حجم کمی از مسیرهای ردیاب به مقصد خود نمی رسند. اگر به حداقل رساندن این میزان خطا معیار موفقیت باشد، این شکست بسیار بهتر از سایر شکست هایی است که قبلا تحلیل کردیم.

البته، این محدود به چیزی است که ما می‌توانیم با اطلس RIPE ببینیم، که تعصب دارد. با مقایسه شکل 2 با آمار ترافیک در شکل 1، کاهش ترافیک (از اوج آن) بیشتر از تغییر در مسیرهای اطلس است. چرا؟ از آنجا که اطلس حجم ترافیک را اندازه گیری نمی کند، تاخیرها و مسیرها را اندازه گیری می کند.

مسیرها کجا رفتند؟

در شکل 3، ما سعی می کنیم مکان هایی را که مسیرها منحرف شده اند روشن کنیم. جایگزین اصلی در داده های ما مسیرهای بدون IXP است. این می تواند همتاسازی مستقیم جانبی باشد که توسط IXP ها واسطه نمی شود، یا استفاده از ترانزیت به جای IXP. در کنار آن سه IXP دیگر را در مسیرهای متناوب مشاهده می کنیم: DE-CIX، LINX و NL-IX. با توجه به مکان و اندازه این IXP ها، اینها جایگزین های تعجب آور نیستند.

شکل 3 تفاوت جالبی را بین رویداد اول و دوم نشان می دهد. برای هر دو رویداد، ردیابی غیر IXP به سطوح مشابهی رسید. اما در حالی که در اولین رویداد، DE-CIX پربازدیدترین IXP بود، رویداد دوم شاهد تغییر بزرگی به NL-IX به عنوان جایگزین غالب IXP بود. باز هم، ما نمی دانیم که چگونه این تغییر در جاده های مشاهده شده در RIPE Atlas با تغییرات در حجم ترافیک ارتباط دارد، زیرا ما داده های حجم ترافیک نداریم.

ما می توانیم در مورد دلایل تغییر به NL-IX حدس بزنیم. اگر این تغییر به دلیل فرآیند انتخاب BGP رخ دهد، به نظر می رسد DE-CIX جایگزین IXP ترجیحی برای مسیرهای ردیابی RIPE Atlas ما باشد. ما همان تغییر را در مرحله اولیه رویداد دوم می‌بینیم، اما در یک ساعت اول شاهد تغییر بزرگی به NL-IX هستیم، که ممکن است پیکربندی مجدد دستی تنظیمات برگزیده به NL-IX حداقل برای دوره‌ای که داده‌ها را نشان می‌دهیم باشد. برای.

نتیجه

چیزهایی که به اینترنت متصل می شوند در نهایت توسط انسان ها کنترل، ارتقا و نظارت می شوند (حداقل در حال حاضر). و مانند هر سازه ای ساخته شده توسط انسان، این چیزها گاهی اوقات شکست می خورند.

برای IXP های بسیار بزرگی که از ابتدا فروتنانه خود به عنوان سوئیچ به پارچه های پیچیده لایه 2 تکامل یافته اند، این خرابی ها نادر است. فهرست سال‌هایی که وقفه‌های قابل توجهی برای «3 بزرگ» رخ داده است، بسیار کوتاه است: 2015، 2018، 2021 و اکنون 2023. اما همانطور که هر وقفه نشان می‌دهد، اکثر مسیرهایی که در اطلس RIPE می‌بینیم از این زیرساخت‌های مهم عبور می‌کنند. به گونه ای منحرف می شود که حتی در صورت وقوع قطعی، اینترنت – از طریق BGP و احتمالاً مداخله دستی – در رفع خرابی کار کند.

به طور خلاصه، مطالعات ما به یک اکوسیستم متصل به اینترنت قوی در اطراف این IXP های بسیار بزرگ اشاره می کند، و نشان می دهد که گزینه های انتقال، مستقیم (PNI) و مسیرهای جایگزین از طریق IXP ها برای تغییر مسیر در صورت لزوم وجود دارد.